空间技术的卫星运行轨道 人造地球卫星的运行轨道

1、轨道参数:这是决定卫星轨道形状、大小、空间方位以及特定时刻它所处的位置的基本量。确定卫星在空间的位置，通常采用三个轨道参数：
（1）卫星高度（h）（卫星到地球表面的垂直距离。一般用公里计算。在轨道上离地球Recently位置的高度，称近地点高度。离地球最远位置的高度，称远地点高度。）
（2）运行周期（T）（卫星沿轨道绕地球飞行一圈所需的时间，一般用分钟计算。卫星运行周期要≥84分钟。）
（3）轨道倾角（i）（卫星轨道平面与地球赤道平面之间的夹角。倾角越大，卫星覆盖区越大；反之，覆盖区越小。）按照倾角大小，卫星轨道可分为三种：赤道轨道、极地轨道、倾斜轨道。
2、卫星常用轨道
（1）地球同步轨道
地球同步轨道即运行周期与地球自转周期（23小时56分4秒）相同的人造地球卫星轨道。在这一轨道上，卫星几乎每天在相同时刻经过相同地方的上空，也有人把运行周期整数倍等于地球自转周期的卫星轨道称为地球同步轨道。
地球静止轨道指运行周期与地球自转周期相等、倾角为0°的圆形地球同步轨道（该轨道上，卫星距离地面高度为35786千米，运行速度为3.07千米/秒。由于它绕地轴的角速度与地球自转角速度大小相等、方向相同，卫星相对于地面是静止的。该轨道上的一颗卫星可覆盖地球40%的表面，3颗等间距配置在赤道上空的静止卫星，可以覆盖除两极以外的全球，这是通信、气象、广播电视、预警等卫星的理想轨道）。
（2）太阳同步轨道
太阳同步轨道指卫星轨道平面绕地轴的旋转方向和周期，与地球绕太阳的公转方向和周期相同（该轨道是逆行倾斜轨道的一种，倾角在90°～100°之间，轨道高度在500～1000公里之间。其特点是，轨道平面与太阳光的夹角保持不变。卫星沿此轨道运行，每次通过同一纬度的地面目标上空，都保持同一地方时、同一运行方向，具有相同的光照条件），这对于空中对比观察，掌握目标的动态变化，合理部署和利用卫星上太阳能电池均有无可比拟的优点。美国的近地侦察卫星、资源卫星和军事气象卫星大多采用这一轨道。）
（3）极地轨道
极地轨道是轨道倾角为90°、通过地球南、北极的一种轨道。它的特点是，卫星星下点轨迹可覆盖全球。它是观察整个地球的最合适的轨道，是导航、气象、资源、侦察卫星常用轨道。

人造卫星运行轨道是什么？~

人造卫星：环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器

人造卫星的运行轨道（除近地轨道外）通常有三种：地球同步轨道，太阳同步轨道，极轨轨道。①地球同步轨道是运行周期与地球自转周期相同的顺行轨道。但其中有一种十分特殊的轨道，叫地球静止轨道。这种轨道的倾角为零，在地球赤道上空35786千米。地面上的人看来，在这条轨道上运行的卫星是静止不动的。一般通信卫星，广播卫星，气象卫星选用这种轨道比较有利。地球同步轨道有无数条，而地球静止轨道只有一条。②太阳同步轨道是轨道平面绕地球自转轴旋转的，方向与地球公转方向相同，旋转角速度等于地球公转的平均角速度（360度/年）的轨道，它距地球的高度不超过6000千米。在这条轨道上运行的卫星以相同的方向经过同一纬度的当地时间是相同的。气象卫星、地球资源卫星一般采用这种轨道。③极地轨道是倾角为90度的轨道，在这条轨道上运行的卫星每圈都要经过地球两极上空，可以俯视整个地球表面。气象卫星、地球资源卫星、侦察卫星常采用此轨道。顺行轨道顺行轨道的特点是轨道倾角即轨道平面与地球赤道平面的夹角小于90度。在这种轨道上运行的卫星，绝大多数离地面较近，高度仅为数百公里，故又将其称为近地轨道。中国地处北半球，要把卫星送入这种轨道，运载火箭要朝东南方向发射，这样能够利用地球自西向东自转的部分速度，从而可以节约火箭的能量。地球自转速度可以通过赤道自转速度、发射方位角和发射点地理纬度计算出来。不难想象，在赤道上朝着正东方向发射卫星，可利用的速度最大，纬度越高能用的速度越小。中国用长征一号、风暴一号两种运载火箭发射的8颗科学技术试验卫星，用长征二号、二号丙、二号丁3种运载火箭发射的17颗返回式遥感卫星以及用长征二号F运载火箭发射的神舟号试验飞船，都是用顺行轨道。它们都是从酒泉发射中心起飞被送入近地轨道运行的。通过长征三号甲运载火箭发射的1颗北斗导航试验卫星也是采用顺行轨道。逆行轨道逆行轨道的特征是轨道倾角大于90度。欲把卫星送入这种轨道运行，运载火箭需要朝西南方向发射。不仅无法利用地球自转的部分速度，而且还要付出额外能量克服地球自转。因此，除了太阳同步轨道外，一般都不利用这类轨道。由于地球表面不是理想的球形，其重力分布也不均匀，使卫星轨道平面在惯性空间中不断变动。具体地说，地球赤道部分有些鼓涨，对卫星产生了额外的吸引力，给轨道平面附加了1个力矩，使轨道平面慢慢进动，进动方向与轨道倾角有关。当轨道倾角大于90度时，力矩是逆时针方向，轨道平面由西向东进动。适当调整卫星的轨道高度、倾角和形状，可使卫星轨道平面的进动角速度每天东进0.9856度，恰好等于地球绕太阳公转的日平均角速度，这就是应用价值极大的圆形太阳同步轨道。在太阳同步轨道上运行的卫星，可在相同的时间和光照条件下观察卫星云层和地面目标。气象、资源、侦察等应用卫星大多采用这类轨道。中国用长征四号火箭发射的2颗风云一号气象卫星和2颗测量大气密度的地球卫星，用长征四号2火箭发射的1颗风云一号气象卫星、1颗中国和巴西合制的资源一号卫星、1颗中国资源二号卫星、1颗实践五号科学试验卫星，都采用这种轨道。它们都是从太原发射中心升空的。长四乙火箭在发射资源一号卫星时，还用1箭双星的方式把1颗巴西小型科学应用卫星送入太阳同步轨道。赤道轨道赤道轨道的特点是轨道倾角为0度，卫星在赤道上空运行。这种轨道有无数条，但其中的一条地球静止轨道具有特殊的重要地位。由于卫星飞行速度随距地面的高度而变化，轨道越高，速度越小，环绕周期越长，故由计算可知，当其在赤道上空35786公里高的圆形轨道上由西向东运行1周的时间，恰好是23小时56分4秒，正与地球自转一周的时间相同，这条轨道就被称为地球静止轨道。因为卫星环绕周期等于地球自转周期，两者方向又一致，故相互之间保持相对静止。从地面上看，卫星犹如固定在赤道上空某一点。在静止轨道上均匀分布3颗通信卫星即可进行全球通信的科学设想早已变为现实。世界上主要的通信卫星都分布在这条轨道上。有的气象卫星、预警卫星也被送入静止轨道。中国用长征三号火箭先后发射了1颗试验卫星、5颗东方红二号系列通信卫星、2颗风云二号气象卫星、用长征三号甲火箭发射了1颗实践四号探测卫星、2两颗东方红三号通信卫星、1颗中星22号通信卫星，这些卫星中有10颗进入静止轨道预定位置。发射这类卫星，星上要携带远地点发动机，运载火箭把卫星送入大椭圆同步转移轨道后，地面再发出指令，让星上远地点发动机点火，将卫星移入静止轨道。极地轨道就卫星轨道类型来说，还有一种轨道倾角为90度的极地轨道。它是因轨道平面通过地球南北两极而得名。在这种轨道上运行的卫星可以飞经地球上任何地区上空。中国虽未研制运行于此类轨道的卫星，但发射过此类轨道的卫星。长征二号丙改进型火箭以1箭双星的方式6次从太原起飞，把12颗美国铱星送入太空，就属于这种发射方式。

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